Planety i ciężar ciała

Ciężar ciała zależy bezpośrednio od siły oddziaływania grawitacyjnego. W pobliżu dużych planet, czy gwiazd byłbyś zatem cięższy. Na lekkich planetach, bądź księżycach będziesz leciutki. W edukacji astronomicznej zależność tę wykorzystuje się do ciekawej zabawy ile ważysz na planecie? Zabawa jest prosta. Wystarczy zwykła łazienkowa waga i kalkulator, albo komputer. Szybkie przeliczenie Twojego ciężaru na Ziemi na ciężar na innym obiekcie kosmicznym jest łatwe. Ale co z tego wynika?

W Internecie jest całe mnóstwo aplikacji, które w mgnieniu oka przeniosą Twoją masę na inną planetę, księżyc bądź gwiazdę. Jedna z nich dostępna jest na stronach Exploratorium.

Przyjmijmy, że jesteś dbającą o linię aktorką – gwiazdą seriali. Ważysz na Ziemi 55 kg, a chcesz „tylko” 50. Szybko zauważysz, że choć na Ziemi potrzebna jest Ci kuracja odchudzająca na Wenus jest już dobrze (49.8 kg), a na Marsie i Merkurym ważysz tylko 21 kg, co kwalifikuje Cię raczej na poważną lekcję dobrej kuchni…

Fizyczne podstawy tej zabawy związane są oczywiście z grawitacją. Dwa ciała obdarzone masą oddziaływają na siebie z siłą ciężkości. Siła ta zależy od masy obu ciał (w naszym przypadku 55 kilogramowej aktorki i Ziemi) oraz odległości pomiędzy środkami ich ciężkości. W uproszczeniu – im planeta lżejsza, tym lżejsza na niej będzie aktorka (ale to tylko takie nasze uproszczenie – w rzeczywistości należy uwzględnić jeszcze średnicę planety).

Zabawa ile ważysz na planecie? przypomina nam o konieczności zdrowego odżywiania na Ziemi. Równie ważne jest, że porównanie własnego ciężaru na różnych planetach daje pogląd na wielkość i ciężar poszczególnych ciał niebieskich. Widać, że choć aktorka na Jowiszu jest wyraźnie cięższa niż na Ziemi (waży 130 kilogramów!) to dopiero ciężar na Słońcu robi prawdziwe wrażenie. Filigranowa aktorka waży tam niemal półtorej tony!

Zauważcie, że w powyższych rozważaniach wyraźnie podkreślałem wyrażenie: ciężar ciała. Bo to nasz ciężar zmienia się w zależności od planety, na której przebywamy. Masa pozostaje ta sama. Nasza aktorka przez cały czas (na Ziemi, Wenus, Marsie, Jowiszu, czy nawet na Słońcu) ma masę równą 55 kg. Niech ona sama oceni, czy dużo to, czy mało. Czym innym jest bowiem ciężar ciała (który tylko dla uproszczenia mierzymy w kilogramach), a czym innym masa. Masa to ilość i rodzaj cząsteczek, z jakich jesteśmy zbudowani. Określa się ją w kilogramach. Masa pozostaje bez zmiany w każdych waunkach. Ciężar ciała liczymy w niutonach (i oznaczamy: N). To właśnie ciężar w niutonach zależy od masy dwóch ciał i odległości pomiędzy ich środkami ciężkości.

Dlaczego ciężar wyraziłem w kilogramach zapytacie? Jak zwykle – dla uproszczenia. Dokładnie po to, aby łatwo można było porównywać ciężar w różnych miejscach Wszechświata. Oczywiście, w ziemskich warunkach jest prosto. 1 niuton to w przybliżeniu 100 gramów, więc 1 kg to ok. 10 N (dokładnie 9.81 N), więc przeliczenie kilograma na niutony jest proste. Jaki jest Twój ciężar na Ziemi? Około 550 niutonów – odpowiedziałaby aktorka i dodała – ale do końca roku spadnie do 500.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

Możesz użyć następujących tagów oraz atrybutów HTML-a: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>